ANC中的啸叫

啸叫定义

当扬声器的输出信号被麦克风采集到时，声通路形成闭合回路，产生声反馈现象，该信号在声反馈回路中会不断叠加放大形成正反馈，此时现象被称为自激震荡，因为其自激频率通常在中高频（1k-5kHz）,听感似口哨（Whistle），人们通常将此现象称作啸叫。

 

啸叫产生原理

 

v(ω)是近端语音信号，u(ω)是扬声器馈给信号，y(ω)是麦克风采集的信号，x(ω)是经过传递函数G(ω)滤波的反馈信号，C(ω)是放音系统传递函数，主要是A/D、D/A产生的时延，K是扬声器增益。

根据上图,计算得出响应函数：

 

根据奈奎斯特闭环系统稳定性判据，

 

系统就可产生自激振荡从而出现啸叫，n为任意整数。上式说明形成自激振荡必须具备两个条件：即相位平衡条件和振幅平衡条件。相位平衡要求反馈信号与近端语音信号必须相位相同，即保证形成的反馈是正反馈。振幅平衡条件要求的幅值大于幅度反复累加最后形成自激振。

啸叫抑制算法

对于单通道音频系统，主流的三种啸叫抑制方法为移频移相法、陷波抑制法和自适应抵消法。一般情况下这三种方法单独应用其控制效果依次是：自适应反馈抵消法优于陷波抑制法优于移相移频法。

指标

最大稳定增益MSG(Maximum Stable Gain)来衡量系统最大且不啸叫时的绝对增益, MSG(t)=20log₁₀K_max,其中K_max为整个系统所能达到的临界增益值，（即出现啸叫时刻的增益值）在此基础上，定义相对增益量来评价嘯叫抑制系统的性能，ΔMSG(t)=20log₁₀(K_1max/ K_2max)，其中K_1max为整个系统不加啸叫控制所能达到的临界增益值，K_2max为整个系统加啸叫控制所能达到的临界增益值，因此表示采用啸叫抑制系统前后，扩音系统MSG的提升量。

ANC中的啸叫

啸叫产生有以下两种情况，分别会导致前馈或反馈滤波器发散。

滤波器	前馈	反馈
原因	参考mic采集到耳机内部泄漏的声信号，形成声反馈通路	用户佩戴习惯不同或摘下耳机，导致S(z)不匹配，噪声不能被抵消
解决方式	反馈抵消：根据误差mic的信号，生成抵消信号，将参考mic采集到的信号中泄漏的信号抵消。	设定反馈输出信号的阈值，当输出信号超过阈值时，将反馈增益调小，直至输出在阈值之内。 直接将增益调小